JP2003157841A - 電極活物質およびそれを用いた電池 - Google Patents
電極活物質およびそれを用いた電池Info
- Publication number
- JP2003157841A JP2003157841A JP2001353689A JP2001353689A JP2003157841A JP 2003157841 A JP2003157841 A JP 2003157841A JP 2001353689 A JP2001353689 A JP 2001353689A JP 2001353689 A JP2001353689 A JP 2001353689A JP 2003157841 A JP2003157841 A JP 2003157841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- electrode active
- battery
- electrolyte
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム電池、リチウムイオン電池等の非水
電解質二次電池および固体電解質二次電池として利用さ
れる新規の電極活物質及びそれを用いた電池を提供す
る。 【解決手段】 一般式：ＡnＭ1-nＢＯ3で示される遷移
金属ホウ酸錯体よりなる電極活物質（ただし、ＡとＭ
は、互いに異なる遷移金属（Ｆｅを除く）であり、ｎは
０〜１を表す。）で、該電極活物質を正極もしくは、負
極活物質として含み、支持電解質を非水溶媒に溶解した
電解液を含んで構成される電池、または該電極活物質を
正極もしくは、負極活物質として含み、電解質として固
体電解質を含んで構成される電池。
電解質二次電池および固体電解質二次電池として利用さ
れる新規の電極活物質及びそれを用いた電池を提供す
る。 【解決手段】 一般式：ＡnＭ1-nＢＯ3で示される遷移
金属ホウ酸錯体よりなる電極活物質（ただし、ＡとＭ
は、互いに異なる遷移金属（Ｆｅを除く）であり、ｎは
０〜１を表す。）で、該電極活物質を正極もしくは、負
極活物質として含み、支持電解質を非水溶媒に溶解した
電解液を含んで構成される電池、または該電極活物質を
正極もしくは、負極活物質として含み、電解質として固
体電解質を含んで構成される電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安価でエネルギー
密度が高く、長寿命の二次電池用の遷移金属ホウ酸錯体
を主体とする電極活物質、およびそれを用いた非水電解
質二次電池および固体電解質二次電池に関するものであ
る。
密度が高く、長寿命の二次電池用の遷移金属ホウ酸錯体
を主体とする電極活物質、およびそれを用いた非水電解
質二次電池および固体電解質二次電池に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、電子機器の小型化に伴い高容量の二次電池の高容量
化が望まれている。そのため、ニッケル・カドミウム、
ニッケル・金属水素化物電池に比べ、よりエネルギー密
度の高いリチウム系二次電池が注目されている。最初に
その負極材料として、リチウム金属またはリチウム合金
を用いるリチウム二次電池の開発が試みられたが、充放
電を繰り返すうちにデンドライト状のリチウムが析出し
てセパレーターを貫通して正極にまで達し、短絡して発
火事故を起こす可能性があることが判明した。そのた
め、充放電過程におけるリチウムの出入りを層間で行
い、リチウム金属の析出を防止できる炭素材料を負極材
料として使用するリチウムイオン二次電池が注目される
ようになった。ただし、炭素材料は、濡れにくい、成形
性が悪い、触媒的な作用で電解液を分解しやすい、等の
劣化の要因となる性質を有している。そのため、炭素材
料以外の負極となりうる材料が求められている。
年、電子機器の小型化に伴い高容量の二次電池の高容量
化が望まれている。そのため、ニッケル・カドミウム、
ニッケル・金属水素化物電池に比べ、よりエネルギー密
度の高いリチウム系二次電池が注目されている。最初に
その負極材料として、リチウム金属またはリチウム合金
を用いるリチウム二次電池の開発が試みられたが、充放
電を繰り返すうちにデンドライト状のリチウムが析出し
てセパレーターを貫通して正極にまで達し、短絡して発
火事故を起こす可能性があることが判明した。そのた
め、充放電過程におけるリチウムの出入りを層間で行
い、リチウム金属の析出を防止できる炭素材料を負極材
料として使用するリチウムイオン二次電池が注目される
ようになった。ただし、炭素材料は、濡れにくい、成形
性が悪い、触媒的な作用で電解液を分解しやすい、等の
劣化の要因となる性質を有している。そのため、炭素材
料以外の負極となりうる材料が求められている。
【０００３】また、正極活物質としては、リチウムに対
しインターカレーションホストとなりうるＬｉＣｏＯ2
やＬｉＮｉＯ2などの層状もしくはトンネル状酸化物が
用いられているが、これらの金属酸化物は中心金属にク
ラーク数の小さな稀少価値のある金属を用いているた
め、コストの点で実用上難点がある。
しインターカレーションホストとなりうるＬｉＣｏＯ2
やＬｉＮｉＯ2などの層状もしくはトンネル状酸化物が
用いられているが、これらの金属酸化物は中心金属にク
ラーク数の小さな稀少価値のある金属を用いているた
め、コストの点で実用上難点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる従
来技術の問題点に鑑み鋭意検討の結果、新規の電極活物
質および前記電極活物質を使用した電池を見出し本発明
に到達したものである。
来技術の問題点に鑑み鋭意検討の結果、新規の電極活物
質および前記電極活物質を使用した電池を見出し本発明
に到達したものである。
【０００５】すなわち本発明は、一般式：ＡnＭ1-nＢＯ
3で示される遷移金属ホウ酸錯体よりなる電極活物質
（ただし、ＡとＭは、互いに異なる遷移金属（Ｆｅを除
く）であり、ｎは０〜１を表す。）で、該電極活物質を
正極もしくは、負極活物質として含み、支持電解質を非
水溶媒に溶解した電解液を含んで構成される電池、また
は該電極活物質を正極もしくは、負極活物質として含
み、電解質として固体電解質を含んで構成される電池を
提供するものである。
3で示される遷移金属ホウ酸錯体よりなる電極活物質
（ただし、ＡとＭは、互いに異なる遷移金属（Ｆｅを除
く）であり、ｎは０〜１を表す。）で、該電極活物質を
正極もしくは、負極活物質として含み、支持電解質を非
水溶媒に溶解した電解液を含んで構成される電池、また
は該電極活物質を正極もしくは、負極活物質として含
み、電解質として固体電解質を含んで構成される電池を
提供するものである。
【０００６】以下に、本発明をより詳細に説明する。
【０００７】本発明で使用される一般式：ＡnＭ1-nＢＯ
3で示される電極活物質は少なくとも一種類の遷移金属
を含有するホウ酸錯体であり、ＡおよびＭは、互いに異
なる遷移金属で、好ましくは、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる少なくとも一種類からな
り、遷移金属を置換した二種類以上混合したものでも同
様の結晶構造を保つことができるため可能である。ただ
し、Ｆｅ一種類の場合は、本発明者らが既に開示（特開
平１０−１３４８１３号公報）したが、正極に使用する
にも負極にするにもその電位が対極と比べ低い。次に本
発明の電極活物質の具体例を次に示すとＶＢＯ3、Ｔｉ
ＢＯ3、ＭｎＢＯ3、ＣｏＢＯ3、Ｖ0.5Ｆｅ0.5ＢＯ3、Ｖ
0.5Ｔｉ0.5ＢＯ3、Ｖ0.5Ｔｉ0.3Ｆｅ0.2ＢＯ3、等が挙
げられるが例示物に限定はされない。かかる電極活物質
の製造は特に限定されるものではないが、固相法、焼結
法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、熱分解法の如き
セラミック製造法などにより行うことができる。
3で示される電極活物質は少なくとも一種類の遷移金属
を含有するホウ酸錯体であり、ＡおよびＭは、互いに異
なる遷移金属で、好ましくは、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれる少なくとも一種類からな
り、遷移金属を置換した二種類以上混合したものでも同
様の結晶構造を保つことができるため可能である。ただ
し、Ｆｅ一種類の場合は、本発明者らが既に開示（特開
平１０−１３４８１３号公報）したが、正極に使用する
にも負極にするにもその電位が対極と比べ低い。次に本
発明の電極活物質の具体例を次に示すとＶＢＯ3、Ｔｉ
ＢＯ3、ＭｎＢＯ3、ＣｏＢＯ3、Ｖ0.5Ｆｅ0.5ＢＯ3、Ｖ
0.5Ｔｉ0.5ＢＯ3、Ｖ0.5Ｔｉ0.3Ｆｅ0.2ＢＯ3、等が挙
げられるが例示物に限定はされない。かかる電極活物質
の製造は特に限定されるものではないが、固相法、焼結
法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、熱分解法の如き
セラミック製造法などにより行うことができる。
【０００８】本発明の電極活物質は、その構造中に遷移
金属を含んでおり、その遷移金属の酸化還元により二次
電池の活物質として作用しうる。還元された際に電荷補
償のため種々のカチオンが電極活物質構造内に挿入され
てくる。そして、酸化される際に元に戻るため、カチオ
ンが脱離する。この挿入・脱離の繰り返しにより充放電
が起こるという仕組みである。その挿入・脱離するカチ
オンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カ
リウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオ
ン、バリウムイオン、セシウムイオン、アルミニウムイ
オン銀イオン、亜鉛イオン、テトラブチルアンモニウム
イオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラメチ
ルアンモニウムイオン、トリエチルメチルアンモニウム
イオン、トリエチルアンモニウムイオン、ピリジニウム
イオン、イミダゾリウムイオン、エチルメチルイミダゾ
リウムイオン、水素イオン、テトラエチルホスホニウム
イオン、テトラメチルホスホニウムイオン、テトラフェ
ニルホスホニウムイオン、トリフェニルスルホニウムイ
オン、トリエチルスルホニウムイオン、等が挙げられる
が、特に、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオ
ンが好ましく、さらにはリチウムイオンが好ましい。
金属を含んでおり、その遷移金属の酸化還元により二次
電池の活物質として作用しうる。還元された際に電荷補
償のため種々のカチオンが電極活物質構造内に挿入され
てくる。そして、酸化される際に元に戻るため、カチオ
ンが脱離する。この挿入・脱離の繰り返しにより充放電
が起こるという仕組みである。その挿入・脱離するカチ
オンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カ
リウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオ
ン、バリウムイオン、セシウムイオン、アルミニウムイ
オン銀イオン、亜鉛イオン、テトラブチルアンモニウム
イオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラメチ
ルアンモニウムイオン、トリエチルメチルアンモニウム
イオン、トリエチルアンモニウムイオン、ピリジニウム
イオン、イミダゾリウムイオン、エチルメチルイミダゾ
リウムイオン、水素イオン、テトラエチルホスホニウム
イオン、テトラメチルホスホニウムイオン、テトラフェ
ニルホスホニウムイオン、トリフェニルスルホニウムイ
オン、トリエチルスルホニウムイオン、等が挙げられる
が、特に、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオ
ンが好ましく、さらにはリチウムイオンが好ましい。
【０００９】この活物質は負極としても、正極としても
使用することが可能であるが、特に負極として使用する
ことが好ましい。負極として用いる場合、その対極であ
る正極活物質としては、挿入・脱離するカチオンを含ん
で構成される正極活物質を組み合わせて使用するのが好
ましい。例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭ
ｎＯ2 、ＬｉＮｉ0.5Ｍｎ1.5 Ｏ4 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、
ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＣｏＰＯ4 、等が挙げられる。ま
た、その他のＴｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 等の酸化
物、ＴｉＳ2 、ＦｅＳ等の硫化物、あるいはポリアセチ
レン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、およびポリ
ピロール等の導電性高分子のように挿入・脱離するカチ
オンを含んでいないものも使用することは可能である。
また正極として用いる場合、その対極である負極活物質
としては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｌなどの金属または合金、イ
オンを吸蔵放出可能な炭素材料を用いるのが好ましい。
使用することが可能であるが、特に負極として使用する
ことが好ましい。負極として用いる場合、その対極であ
る正極活物質としては、挿入・脱離するカチオンを含ん
で構成される正極活物質を組み合わせて使用するのが好
ましい。例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＭ
ｎＯ2 、ＬｉＮｉ0.5Ｍｎ1.5 Ｏ4 、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 、
ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＣｏＰＯ4 、等が挙げられる。ま
た、その他のＴｉＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、ＭｏＯ3 等の酸化
物、ＴｉＳ2 、ＦｅＳ等の硫化物、あるいはポリアセチ
レン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、およびポリ
ピロール等の導電性高分子のように挿入・脱離するカチ
オンを含んでいないものも使用することは可能である。
また正極として用いる場合、その対極である負極活物質
としては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ａｌなどの金属または合金、イ
オンを吸蔵放出可能な炭素材料を用いるのが好ましい。
【００１０】また、これらの電極活物質は、ポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオ
ライド（ＰＶＤＦ）のごとき結着剤、アセチレンブラッ
クのごとき導電剤、および溶媒を混合してスラリー状に
して集電体と呼ばれる金属箔上に塗布、乾燥、圧着して
シート上の電極を形成し使用する。
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオ
ライド（ＰＶＤＦ）のごとき結着剤、アセチレンブラッ
クのごとき導電剤、および溶媒を混合してスラリー状に
して集電体と呼ばれる金属箔上に塗布、乾燥、圧着して
シート上の電極を形成し使用する。
【００１１】本発明の電極活物質を用いて二次電池を構
成する場合、その基本構成要素としては、正負極の電極
材料を除けば、イオン伝導体（電解質）、セパレーター
および容器等から成る。
成する場合、その基本構成要素としては、正負極の電極
材料を除けば、イオン伝導体（電解質）、セパレーター
および容器等から成る。
【００１２】イオン伝導体としては、支持電解質と非水
系溶媒又はポリマーの混合物が用いられる。非水系溶媒
を用いれば、一般にこのイオン伝導体は電解液と呼ば
れ、ポリマーを用いれば、ポリマー固体電解質と呼ばれ
るものになる。ポリマー固体電解質には可塑剤として非
水系溶媒を含有するものも含まれる。また、固体電解質
には無機の化合物もあり、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−ＬｉＳｉ
Ｏ4のようなガラス材料も使用可能である。
系溶媒又はポリマーの混合物が用いられる。非水系溶媒
を用いれば、一般にこのイオン伝導体は電解液と呼ば
れ、ポリマーを用いれば、ポリマー固体電解質と呼ばれ
るものになる。ポリマー固体電解質には可塑剤として非
水系溶媒を含有するものも含まれる。また、固体電解質
には無機の化合物もあり、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2−ＬｉＳｉ
Ｏ4のようなガラス材料も使用可能である。
【００１３】電解質としては、電極活物質に挿入・脱離
するカチオンを含む支持電解質を使用することができ、
例えばリチウム電池用を例に挙げるとＬｉＰＦ6、Ｌｉ
ＢＦ4、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、等がある。
するカチオンを含む支持電解質を使用することができ、
例えばリチウム電池用を例に挙げるとＬｉＰＦ6、Ｌｉ
ＢＦ4、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2、等がある。
【００１４】電解液に用いる非水系溶媒としては、非プ
ロトン性の溶媒であれば特に限定されるものではなく、
例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ラ
クトン類、ニトリル類、アミド類、スルホン類等が使用
できる。また、単一の溶媒だけでなく、二種類以上の混
合溶媒でもよい。具体例としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、
ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジ
メトキシエタン、アセトニトリル、プロピオニトリル、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
ジオキサン、ニトロメタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、およびγ−
ブチロラクトン等を挙げることができる。
ロトン性の溶媒であれば特に限定されるものではなく、
例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ラ
クトン類、ニトリル類、アミド類、スルホン類等が使用
できる。また、単一の溶媒だけでなく、二種類以上の混
合溶媒でもよい。具体例としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、
ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジ
メトキシエタン、アセトニトリル、プロピオニトリル、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
ジオキサン、ニトロメタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、およびγ−
ブチロラクトン等を挙げることができる。
【００１５】また、支持電解質に混合するポリマーとし
ては、支持電解質を溶解できる非プロトン性のポリマー
であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエ
チレンオキシドを主鎖または側鎖に持つポリマー、ポリ
ビニリデンフロライドのホモポリマーまたはコポリマ
ー、メタクリル酸エステルポリマー、ポリアクリロニト
リルなどが挙げられる。これらのポリマーに可塑剤を加
える場合は、上記の非プロトン性非水溶媒が使用可能で
ある。
ては、支持電解質を溶解できる非プロトン性のポリマー
であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエ
チレンオキシドを主鎖または側鎖に持つポリマー、ポリ
ビニリデンフロライドのホモポリマーまたはコポリマ
ー、メタクリル酸エステルポリマー、ポリアクリロニト
リルなどが挙げられる。これらのポリマーに可塑剤を加
える場合は、上記の非プロトン性非水溶媒が使用可能で
ある。
【００１６】さらに、セパレータ、電池容器等の構造材
料等の他の要素についても従来公知の各種材料が使用で
き特に制限はない。
料等の他の要素についても従来公知の各種材料が使用で
き特に制限はない。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はかかる実施例により限定されるものでは
ない。
るが、本発明はかかる実施例により限定されるものでは
ない。
【００１８】実施例１
Ｖ2Ｏ3とＢ2Ｏ3をモル比１：１．２で十分に混合し、５
％水素を含有したアルゴン雰囲気中で６７０℃で２４時
間焼成後、さらに１２００℃で２４時間焼成した。得ら
れた化合物の原子吸光分析の結果、ＶＢＯ3をであるこ
とを決定した。粉末Ｘ線解析することにより得られたＸ
線パターンは空間群Ｒ３−ｃのカルサイト構造を有する
ＶＢＯ3であることがリートベルト解析との良い一致に
より示された。
％水素を含有したアルゴン雰囲気中で６７０℃で２４時
間焼成後、さらに１２００℃で２４時間焼成した。得ら
れた化合物の原子吸光分析の結果、ＶＢＯ3をであるこ
とを決定した。粉末Ｘ線解析することにより得られたＸ
線パターンは空間群Ｒ３−ｃのカルサイト構造を有する
ＶＢＯ3であることがリートベルト解析との良い一致に
より示された。
【００１９】この試料を粉砕して粉末とし、アセチレン
ブラック、ＰＴＦＥを重量比で７０：２５：５の割合で
混合の上、ロール成形し、アルミニウム箔の集電体上に
圧着して試験用電極体とした。対極にはリチウム金属を
使用した。そして、ポリエチレン製セパレーターを間に
挟み、電解液としてＥＣ＋ＤＭＣ（１：１容積％）の混
合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解した電解
液を調整し、このセパレータに浸み込ませてコイン型ハ
ーフセルを組み立てた。
ブラック、ＰＴＦＥを重量比で７０：２５：５の割合で
混合の上、ロール成形し、アルミニウム箔の集電体上に
圧着して試験用電極体とした。対極にはリチウム金属を
使用した。そして、ポリエチレン製セパレーターを間に
挟み、電解液としてＥＣ＋ＤＭＣ（１：１容積％）の混
合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解した電解
液を調整し、このセパレータに浸み込ませてコイン型ハ
ーフセルを組み立てた。
【００２０】次に、以下のような条件で定電流充放電試
験を実施した。充電、放電ともに電流密度１．０ｍＡ／
ｃｍ2 で行い、充電は、０．２Ｖ、放電は、２．５Ｖ
（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+ ）まで行った。その結果、初回の
平均充電電圧は０．５Ｖで、平均放電電圧は１．５Ｖで
あった。また、充電容量は、７９０ｍＡｈ／ｇで放電容
量は４１０ｍＡｈ／ｇあった。
験を実施した。充電、放電ともに電流密度１．０ｍＡ／
ｃｍ2 で行い、充電は、０．２Ｖ、放電は、２．５Ｖ
（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+ ）まで行った。その結果、初回の
平均充電電圧は０．５Ｖで、平均放電電圧は１．５Ｖで
あった。また、充電容量は、７９０ｍＡｈ／ｇで放電容
量は４１０ｍＡｈ／ｇあった。
【００２１】実施例２
Ｔｉ2Ｏ3とＢ2Ｏ3をモル比１：１．５で十分に混合し、
５％水素を含有したアルゴン雰囲気中で６５０℃で７２
時間焼成後、さらに９００℃で２４時間焼成した。得ら
れた化合物の原子吸光分析の結果、ＴｉＢＯ3をである
ことを決定した。粉末Ｘ線解析することにより得られた
Ｘ線パターンは空間群Ｒ３−ｃのカルサイト構造を有す
るＴｉＢＯ3であることがリートベルト解析との良い一
致により示された。
５％水素を含有したアルゴン雰囲気中で６５０℃で７２
時間焼成後、さらに９００℃で２４時間焼成した。得ら
れた化合物の原子吸光分析の結果、ＴｉＢＯ3をである
ことを決定した。粉末Ｘ線解析することにより得られた
Ｘ線パターンは空間群Ｒ３−ｃのカルサイト構造を有す
るＴｉＢＯ3であることがリートベルト解析との良い一
致により示された。
【００２２】この試料を粉砕して粉末とし、アセチレン
ブラック、ＰＴＦＥを重量比で７０：２５：５の割合で
混合の上、ロール成形し、アルミニウム箔の集電体上に
圧着して試験用電極体とした。対極にはリチウム金属を
使用した。そして、ポリエチレン製セパレーターを間に
挟み、電解液としてＥＣ＋ＥＭＣ（１：２容積％）の混
合溶媒に１．２ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解した電解
液を調整し、このセパレータに浸み込ませてコイン型ハ
ーフセルを組み立てた。
ブラック、ＰＴＦＥを重量比で７０：２５：５の割合で
混合の上、ロール成形し、アルミニウム箔の集電体上に
圧着して試験用電極体とした。対極にはリチウム金属を
使用した。そして、ポリエチレン製セパレーターを間に
挟み、電解液としてＥＣ＋ＥＭＣ（１：２容積％）の混
合溶媒に１．２ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6を溶解した電解
液を調整し、このセパレータに浸み込ませてコイン型ハ
ーフセルを組み立てた。
【００２３】次に、以下のような条件で定電流充放電試
験を実施した。充電、放電ともに電流密度１．０ｍＡ／
ｃｍ2 で行い、充電は、０．２Ｖ、放電は、２．５Ｖ
（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+ ）まで行った。その結果、初回の
平均充電電圧は０．４Ｖで、平均放電電圧は１．２Ｖで
あった。また、充電容量は、７２０ｍＡｈ／ｇで放電容
量は４００ｍＡｈ／ｇあった。
験を実施した。充電、放電ともに電流密度１．０ｍＡ／
ｃｍ2 で行い、充電は、０．２Ｖ、放電は、２．５Ｖ
（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ+ ）まで行った。その結果、初回の
平均充電電圧は０．４Ｖで、平均放電電圧は１．２Ｖで
あった。また、充電容量は、７２０ｍＡｈ／ｇで放電容
量は４００ｍＡｈ／ｇあった。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、リチウム電池、リチウムイオ
ン電池等の非水電解質二次電池および固体電解質二次電
池として利用される新規の電極活物質及びそれを用いた
非水電解質二次電池および固体電解質二次電池を可能と
したものである。
ン電池等の非水電解質二次電池および固体電解質二次電
池として利用される新規の電極活物質及びそれを用いた
非水電解質二次電池および固体電解質二次電池を可能と
したものである。
【図１】本発明の一実施例であるＶＢＯ3のＸ線回折図
形を示す。
形を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 岡田 重人
福岡県福岡市中央区薬院４−１−18−151
(72)発明者 山木 準一
福岡県春日市春日公園４−１−２−103
(72)発明者 戸沼 利之
福岡県大野城市白木原１−11−４−301
Ｆターム(参考） 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AK05
AK16 AL03 AL11 AL12 AM03
AM04 AM05 AM07 AM11 CJ08
DJ16 HJ02
5H050 AA07 AA08 BA15 CA02 CA07
CA08 CA09 CA11 CA20 CB03
CB07 CB11 CB12 FA17 GA10
HA02
Claims (5)
- 【請求項１】 一般式：ＡnＭ1-nＢＯ3で示される遷移
金属ホウ酸錯体よりなる電極活物質。ただし、ＡとＭ
は、互いに異なる遷移金属（Ｆｅを除く）であり、ｎは
０〜１を表す。 - 【請求項２】 ＡおよびＭは、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｎｉ、またはＣｕを少なくとも一種類を含んで構
成されることを特徴とする請求項１記載の電極活物質。 - 【請求項３】 請求項１記載の遷移金属ホウ酸錯体を正
極もしくは、負極活物質として含み、支持電解質を非水
溶媒に溶解した電解液を含んで構成されることを特徴と
する電池。 - 【請求項４】 請求項１記載の遷移金属ホウ酸錯体を正
極もしくは、負極活物質として含み、電解質として固体
電解質を含んで構成されることを特徴とする電池。 - 【請求項５】 請求項１記載の遷移金属ホウ酸錯体を負
極活物質とし、正極が、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属を含む物質からなることを特徴とする請求項３ま
たは請求項４のいずれかに記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353689A JP2003157841A (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 電極活物質およびそれを用いた電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001353689A JP2003157841A (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 電極活物質およびそれを用いた電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003157841A true JP2003157841A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19165661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001353689A Pending JP2003157841A (ja) | 2001-11-19 | 2001-11-19 | 電極活物質およびそれを用いた電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003157841A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043655A1 (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 電極活物質およびその利用 |
| WO2011099575A1 (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | 旭硝子株式会社 | ホウ酸化合物、二次電池用正極、及び二次電池の製造方法 |
| CN104269529A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-07 | 中南大学 | 一种锂离子电池负极材料硼酸钒的制备方法 |
| CN104466126A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-25 | 中南大学 | 一种锂离子电池负极材料vbo3/c的制备方法 |
| CN104821392A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种球形锂离子电池负极材料硼酸钒的制备方法 |
-
2001
- 2001-11-19 JP JP2001353689A patent/JP2003157841A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043655A1 (ja) | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 電極活物質およびその利用 |
| JP2005135866A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toyota Motor Corp | 電極活物質およびその製造方法ならびに非水電解質二次電池 |
| CN100413126C (zh) * | 2003-10-31 | 2008-08-20 | 丰田自动车株式会社 | 电极活性物质及其应用 |
| JP4543658B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 電極活物質およびその製造方法ならびに非水電解質二次電池 |
| US7842419B2 (en) | 2003-10-31 | 2010-11-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electroactive material and use thereof |
| WO2011099575A1 (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | 旭硝子株式会社 | ホウ酸化合物、二次電池用正極、及び二次電池の製造方法 |
| CN104269529A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-07 | 中南大学 | 一种锂离子电池负极材料硼酸钒的制备方法 |
| CN104466126A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-25 | 中南大学 | 一种锂离子电池负极材料vbo3/c的制备方法 |
| CN104821392A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-08-05 | 中南大学 | 一种球形锂离子电池负极材料硼酸钒的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4231411B2 (ja) | リチウム二次電池用電極活物質、その製造方法、及びそれを含むリチウム二次電池 | |
| US6645667B1 (en) | Lithium secondary cell | |
| JP3416016B2 (ja) | リチウム二次電池用イオン伝導体及びそれを用いたリチウム二次電池 | |
| JP2004152743A (ja) | リチウム−硫黄電池用正極、及びこれを含むリチウム−硫黄電池 | |
| RU2330354C1 (ru) | Неводный электролит, содержащий оксианион, и литиевая аккумуляторная батарея, в которой он применяется | |
| JP2010073366A (ja) | 非水電解質電池 | |
| KR100725704B1 (ko) | 비수 전해액 첨가제 및 이를 이용한 이차 전지 | |
| JP5082198B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| EP1265307B1 (en) | Polymer cell | |
| JP2001126766A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| KR100838944B1 (ko) | 이차 전지 | |
| JPH0422066A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JPH11120993A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| KR100508920B1 (ko) | 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지 | |
| JP2003157841A (ja) | 電極活物質およびそれを用いた電池 | |
| JPH05251080A (ja) | 非水電解質二次電池用負極およびその製造法 | |
| JPH09120837A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP4114259B2 (ja) | リチウム二次電池用電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 | |
| JP4224681B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2022534525A (ja) | リチウム二次電池用非水電解液及びこれを含むリチウム二次電池 | |
| JPH08203525A (ja) | 電極およびそれを用いた非水溶媒系二次電池 | |
| JP2003157842A (ja) | 電極活物質の製造方法 | |
| JP2001167794A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH05307974A (ja) | 有機電解液二次電池 | |
| JP4752126B2 (ja) | 非水電解液二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040707 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060613 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060613 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060613 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070605 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070704 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071009 |